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Niveau Maths sup
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systèmes linéaires

Posté par
amelie22
13-03-09 à 16:58

bonjour,
j'ai deux équations à résoudre (en distinguant les cas selon les valeurs de A et B), dont une que j'ai résolu, mais pas par la méthode demandée, et je ne sais pas comment faire :  
A et B sont des matrices carrées (n)
Tr = Trace et t=transposition


M + Tr(M)A = B
je l'ai résolu en appliquant Tr mais en fait je pense qu'il faut trouver une méthode faisant intervenir u(M)=M+Tr(M)A en regardant l'injectivité et donc la bijectivité... mais vraiment je n'y parviens pas.

l'autre pour laquelle je n'ai aucune idée :
M + t(M) = Tr(M)A

Merci pour votre aide

Posté par
amauryxiv2
re : systèmes linéaires 13-03-09 à 18:09

Peux tu rappeler à mon vieux cerveau ce qu'est la trace d'une matrice ?

Posté par
amelie22
re : systèmes linéaires 13-03-09 à 19:21

c'est la somme de ses coefficients diagonaux !

Posté par
jandri Correcteur
re : systèmes linéaires 13-03-09 à 21:49

Bonsoir amelie22,

Pour le premier exercice il faut effectivement calculer la trace, on obtient une équation d'inconnue Tr(M); il y a alors 3 cas à distinguer quand on cherche à calculer Tr(M).

Pour le second il faut distinguer les deux cas: Tr(M) nul et Tr(M) non nul.
Le premier cas fournit une partie des solutions.
Le second cas donne deux conditions sur A (une faisant intervenir Tr(A)).

Posté par
amelie22
re : systèmes linéaires 13-03-09 à 23:03

mais en fait pour le premier cas j'ai fait cette methode, la prof m'a dit que c'etait juste mais qu'il y avait une autre methode "faisant intervenir u(M)=M+Tr(M)A en regardant l'injectivité et donc la bijectivité..."

2eme exo :

pour trouver une condition nécessaire, on applique Tr --> Tr(M + t(M)) = Tr(Tr(M)A) d'où Tr(M) + Tr(t(M)) = Tr(M)Tr(A)
Or Tr(t(M))=Tr(M) (je crois) donc Tr(M) ( 2- Tr(A) ) = 0
-->soit Tr(M) =0 --> M a ses coeff diagonaux nuls
soit Tr(A)=2 --> comment conclure ?

ensuite on vérifie que ces solutions conviennent et donc que la condition est suffisante

Posté par
amauryxiv2
re : systèmes linéaires 14-03-09 à 09:13

pffffffff ma mémoire flanche. Ya pas un (des) théorèmes qui font intervenir la trace d'une matrice et, par exemple, son polynome caractéristique ?

Posté par
amelie22
re : systèmes linéaires 14-03-09 à 12:04

je ne pense pas en avoir vu ... non

personne d'autre ne peut m'aider ? merci

Posté par
jandri Correcteur
re : systèmes linéaires 14-03-09 à 21:53

Bonsoir,

Pour le deuxième exercice:
Si M est une solution alors Tr(M) ( 2- Tr(A) ) = 0.

Premier cas: Tr(M)=0 d'où M+t(M)=Tr(M)A=0 donc t(M)=-M ; M est une matrice antisymétrique.
Réciproquement, si M est antisymétrique alors Tr(M)=0 donc les matrices antisymétriques sont des solutions.

Deuxième cas: Tr(M) non nul donc Tr(A)=2.
De plus, A=\frac{M+t(M)}{Tr(M)} donc A est symétrique.

Discussion:
Si A ne vérifie pas les 2 conditions Tr(A)=2 et t(A)=A alors les seules solution de l'équation sont les matrices antisymétriques.

Si Tr(A)=2 et t(A)=A, en écrivant M=M_1+M_2 avec M_1=\frac12(M+t(M)) et M_2=\frac12(M-t(M)) on obtient M_1=kA donc M=kA+M_2 avec M_2 antisymétrique. On vérifie que ces M sont bien des solutions car Tr(M)=2k et M+t(M)=2kA=Tr(M)A.

Posté par
amelie22
re : systèmes linéaires 14-03-09 à 22:39

merci beaucoup



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